Hoe corrosie de drinkwatervoorziening bedreigt en wat we eraan kunnen doen

Er zijn meer dan 2,2 miljoen mijl van de ondergrondse waterinfrastructuur in de VS, waarvan een groot deel al lang over de geplande levensduur heen is. Naarmate onze bevolking groeit en klimaatgerelateerde rampen, zoals overstromingen, orkanen en extreme temperaturen, deze systemen beïnvloeden, wordt het risico op corrosie groter.

Het is veel te gemakkelijk om dit risico te vergeten wanneer deze pijpleidingen begraven liggen. De mentaliteit van "uit het oog, uit het hart" verhoogt het risico op onderbrekingen van de dienstverlening en storingen in de volksgezondheid. Er zijn stappen die gemeenten moeten nemen zodat de watervoorziening in woningen betrouwbaar, veilig en toegankelijk blijft voor iedereen die ze nodig heeft.

Corrosie en drinkwaterinfrastructuur

Wanneer metaal wordt blootgesteld aan corrosie, het ondergaat een geleidelijke achteruitgang. In drinkwatersystemen kan dat intern gebeuren wanneer water reageert op de wanden van leidingen en extern door bodemvocht, zoutgehalte en verontreinigingen. Corrosie breekt het metaal af, waardoor lood, koper, ijzer en mangaan in het drinkwater terechtkomen. Roest hoopt zich op en beperkt de doorstroming, waardoor de buiswanden het begeven en het risico op breuken toeneemt.

De EPA (Environmental Protection Agency) voorspelt dat onze drinkwatersystemen meer dan $470 miljard aan reparaties in 2037 om een verhoogd gezondheidsrisico te voorkomen. Corrosie is een belangrijke oorzaak van dit hoge prijskaartje.

Overstromingen, zout water en de toenemende dreiging van corrosie

Niemand wil nog een Flint, Michigan-scenario. Gemeenten staan voor moeilijke beslissingen, en Flint was niet anders. De verplaatsing van de watertoevoer van Detroit naar de rivier de Flint in 2014 stelde de lokale gemeenschap bloot aan enorme gezondheidsproblemen die uiteindelijk leidden tot landelijke nieuwsaandacht en rechtszaken, wat resulteerde in veel hoger dan verwachte kosten.

Sommige opties met betrekking tot het beheer van de watervoorziening vallen buiten de besluitvormingsprocessen van geselecteerde besturen of stadskantoren. De wisselvalligheid van het klimaat neemt toe, waardoor systemen aan grotere corrosierisico's worden blootgesteld, vooral in kustgebieden, laaggelegen gebieden of gebieden die gevoelig zijn voor overstromingen. Dat vereist extra aandacht om te voorkomen:

• Bodemverzadiging & Anode-afscherming: Stijgende grondwaterspiegels verhogen de geleidbaarheid van de omgeving rond ondergrondse infrastructuur. Zwerfstroom wordt versterkt en verzadigde beschermende coatings zullen niet meer effectief werken. Hierdoor ontstaan zuurstofarme zones die microbiële corrosie (MIC) bevorderen.
• Zoutwaterintrusie: Kustgebieden van Maine tot Florida hebben al te maken met stormvloeden en een stijging van de zeespiegel. Zout water wordt dan geïntroduceerd in systemen die oorspronkelijk ontworpen waren voor zoet water. Zout (vooral chloride-ionen) is zeer agressief voor metalen zoals staal en koper. Het zoute overstromingswater dringt door in kleppenhuizen, brandkranen en mechanische ruimten. Kijk maar eens naar Orkaan Katrina in 2005 voor bewijzen van dergelijke schade.  
• Temperatuurextremen & bodemverschuivingen: Een verschuiving in plotselinge vries-dooicycli zal beschermende coatings of hele ondergrondse pijpleidingsystemen en tanks doen barsten en verdringen. Op het moment dat de beschermende barrière wordt doorbroken, begint de corrosie. Grondverschuivingen als gevolg van dezelfde processen zullen verbindingen fysiek belasten, wat leidt tot lekken en meer corrosie.

Feit is dat klimaatverandering een hoger risico op corrosieve elementen veroorzaakt. Er is een reden waarom de U.S. Army Corps of Engineers (korps van ingenieurs van het Amerikaanse leger) bijgewerkte plannen voor aanpassing aan klimaatverandering uitbrengt. Dit is niet langer een theoretische zorg.

Waarom huiseigenaren zich zorgen moeten maken

Hoe meer gemeentelijke voorzieningen en infrastructuur blootstaan aan corrosieschade, hoe groter het risico voor vrouwen, mannen en kinderen die thuis water krijgen. Lood zal in het water sijpelen en de druk zal afnemen. Zelfs iets eenvoudigs als een onopgelost lek kan leiden tot hoge maandelijkse energierekeningen.

Uw huis kan gevaar lopen als:

• Het werd gebouwd vóór 1986
• U kunt metaal in uw water proeven of het is verkleurd
• U woont aan de kust of in overstromingsgevoelige gebieden
• Uw sanitair omvat gegalvaniseerd staal

Corrosie brengt de interne leidingen in gevaar. Dit leidt tot dure reparaties, een verminderde waterkwaliteit, een lagere waarde van het onroerend goed en een grotere kans op gezondheidsrisico's (vooral voor jonge kinderen en zwangere vrouwen).

Hoe ingenieurs corrosie van de waterinfrastructuur bestrijden

Het goede nieuws is dat er hulp beschikbaar is. Corrosie mag dan onvermijdelijk zijn, maar met de juiste hulpmiddelen is het ook beheersbaar. Professionals met directe ervaring in corrosiewetenschap, kathodische bescherming en milieutechniek zijn van cruciaal belang om de veiligheid en levensduur van gemeentelijke watersystemen te garanderen.

Het gebruik van kathodische beschermingssystemen biedt een geavanceerde en bewaakte zekerheid die corrosie wegleidt van kritieke pijpleidingen, tanks en andere faciliteiten (zoals een waterzuiveringsinstallatie). Bij een goed ontwerp en onderhoud kan dit de levensduur van bronnen met tientallen jaren verlengen, vooral in combinatie met IoT-sensoren (Internet of Things), cloud computing en ML-integraties (machine learning).

Ervaren ingenieurs zullen ook corrosiebestendige materialen aanbevelen en installeren. In plaats van koper, gegalvaniseerd staal en loden leidingen uit oudere systemen, kunnen nieuwe materialen zoals hogedichtheid polyethyleen of PVC worden geïntroduceerd. Met epoxy bekleed nodulair gietijzer of fusiegebonden coatings zorgen ervoor dat ondergrondse pijpleidingen goed beschermd zijn. Zelfs iets eenvoudigs als roestvrijstalen fittingen vermindert de blootstelling aan zout.

De nadruk moet liggen op beschermende coatings en bekledingen, zoals epoxycoatings op stalen buizen of cementmortelbekledingen in waterleidingen. Deze vereisen echter allemaal regelmatig onderhoud en real-time controle.

Daarom is het zo belangrijk om samen te werken met teams zoals dat van Dreiym Engineering. U wilt die geavanceerde corrosieonderzoeken en bodemweerstandstesten om er zeker van te zijn dat de omgeving geen toekomstige schade zal veroorzaken. Op zijn minst zou u een team als het onze inhuren voor toekomstverkenningen of schattingsrapporten wanneer u overweegt welke kathodische bescherming u wilt gebruiken voor de waterinfrastructuur.

Wat gemeenten kunnen doen

De verantwoordelijkheid voor het leveren van schoon, veilig en bruikbaar drinkwater rust vaak op de schouders van gemeenten en besturen. Dat kan een echte uitdaging zijn nu de budgetten krimpen en de klimaatverandering van invloed is op waar de beschikbare middelen het best gebruikt kunnen worden. Het einde resultaat is dat corrosie management wordt vaak uitgesteld ten gunste van een andere "kritischere" situatie.

Om dergelijke situaties te helpen voorkomen, moet een vooruitdenkende gemeente:

• Regelmatige risicobeoordelingen plannen en uitvoeren voor de meest kwetsbare infrastructuur
• Slimme bewakingsapparatuur implementeren, zoals ML, IoT en kathodische beschermingssystemen
• Plan voor een "klimaatbestendige" infrastructuur die systemen herontwerpt om overstromingen, blootstelling aan zout en temperatuurschommelingen te weerstaan
• Werk samen met specialisten die corrosieplanning op lange termijn kunnen bieden

Het is absoluut noodzakelijk dat gemeenten de kostenbesparingen op lange termijn en de verminderde gezondheidsrisico's in verband met deze maatregelen erkennen, in plaats van zich alleen te richten op de kosten vooraf. Deze veranderingen nu doorvoeren is waarschijnlijk veel kosteneffectiever dan een stemming uitstellen tot jaren of decennia later, wanneer het veel te laat is.

Wat huiseigenaren kunnen doen

Hoewel gemeenten de meeste waterinfrastructuur beheren, kunnen huiseigenaren verschillende stappen ondernemen om het risico op corrosiegerelateerde waterproblemen te verminderen. Veel plattelandsgemeenschappen gebruiken putten of hebben verouderde systemen die vervangen moeten worden. Een verantwoordelijke huiseigenaar zou het volgende moeten overwegen:

• Jaarlijkse watertests laten uitvoeren om mineralen, metalen en pH/hardheidswaarden op corrosie te controleren
• Het type loodgieterswerk controleren dat al in het huis aanwezig is, om er zeker van te zijn dat het geen gevaarlijk koper, lood of gegalvaniseerd staal bevat.
• Geavanceerde filtratie installeren voor water op de plaats van gebruik, vooral in huizen met jongere kinderen
• 30-60 seconden koud water laten stromen voordat u drinkt om mogelijke verontreinigingen weg te spoelen

Een beetje publieksvoorlichting helpt al een heel eind bij het verlagen van het gezondheidsrisico van de bevolking. De communicatie moet komen van gemeentelijke autoriteiten en volksgezondheidsorganisaties, maar moet worden ondersteund door de kennis en expertise van gerespecteerde ingenieursbureaus, zoals Dreiym Engineering.

Infrastructuurgezondheid is volksgezondheid

Het risico van corrosie is misschien niet zo intrigerend als een politiek schandaal of een grote brand die schade aanricht in een stadscentrum. Het probleem is dat deze stille, hardnekkige bedreiging het drinkwater van miljoenen huishoudens beïnvloedt. Zodra een systeem beschadigd is of verontreinigingen in de infrastructuur lekken, neemt het risico exponentieel toe.

Het beperken van de dreiging van klimaatveranderingsgerelateerde gebeurtenissen zoals overstromingen, blootstelling aan zout water, orkanen en andere rampen moet centraal staan. Slim ontwerp, materiaalwetenschap en proactieve bewaking zijn cruciaal voor preventief onderhoud.

Samenwerken met ons team bij Dreiym Engineering zorgt ervoor dat u een ervaren partner hebt die advies en ontwerp kan bieden op het gebied van kathodische beschermingssystemen en geavanceerde bewakingsoplossingen. Wij staan klaar om de volgende generatie veerkrachtige watersystemen te ondersteunen.